[发明专利]轴向屈服型弹塑性滞后支撑件以及减振钢架结构物

说明书

技术领域

本发明涉及轴向屈服型弹塑性滞后支撑件以及减振钢架结构物。

本申请基于2012年8月3日在日本申请的专利申请2012-173203号主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

作为轴向屈服型弹塑性滞后支撑件的例子，已知有专利文献1所述的支撑件。就该支撑件而言，以板构成钢制芯材(钢制中心轴向力构件)，经由未粘结层(防吸附皮膜)以混凝土制的压曲限制构件(压曲限制用混凝土)来覆盖上述钢制芯材的外周，以钢管(钢构件)来覆盖上述压曲限制构件的外周，由此补强钢制芯材。

此时，钢制芯材的截面成为负(-)型或者正(+)型(十字型)，钢制芯材的端部被形成为具有比钢制芯材的长度方向中央部大的截面积及截面系数的十字型，以使该端部不会因轴向力而塑化，而且能够抵抗弯矩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-343116号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在如图6A～6C所示那样使用了截面为负(-)型的板111的钢制芯材的情况下，以及在如图7A～7C所示那样以使截面为正(+)型的方式将主要的板111与补强板112组合而成的钢制芯材的情况下，均通过角焊缝焊接(以符号17表示角焊缝焊接部)将补强板112与主要的板111接合。因此，存在钢制芯材由于焊接时的热而容易产生如图6B以及图7B所示那样的翘曲以及如图6C以及图7C所示那样的扭曲、弯曲这样的问题。另外，在钢制芯材存在扭曲、翘曲的情况下，当与由柱、梁形成的主体钢架接合时会产生无法使螺栓通过等问题，因此在制作时通过夹具等对扭曲、翘曲的产生进行抑制，或者在焊接后实施矫正作业。在这种情况下，存在制作变得麻烦这样的问题。

本发明考虑了上述情况，其目的在于：提供一种轴向屈服型弹塑性滞后支撑件以及减振钢架结构物，其能够提高钢制芯材的刚性，并且形成为制作钢制芯材时难以产生扭曲、翘曲的形状，能够与以往相比更简易地进行钢制芯材的制作。

用于解决问题的手段

本发明的轴向屈服型弹塑性滞后支撑件具备：轴向力作用的钢制芯材；压曲限制构件，其以使上述钢制芯材的长度方向的两端部露出的状态覆盖上述钢制芯材的外周，阻止上述钢制芯材的压曲；未粘结层，其夹在上述钢制芯材与上述压曲限制构件之间；以及钢管，其覆盖上述压曲限制构件的外周，补强上述钢制芯材。上述钢制芯材是由腹板(web)和翼缘(flange)形成的H型钢，补强板被重叠并焊接到从上述压曲限制构件露出的上述H型钢的两端部的各翼缘的外表面，上述补强板被设置为从上述压曲限制构件的端部仅向内部伸入规定尺寸L，在将上述H型钢的宽度设定为B、将高度设定为H的情况下，上述尺寸L被设定为2B≤L≤3B且2H≤L≤3H的范围。

由此，与以往的以将钢板组合为十字形的方式进行焊接的情况相比，能够增大钢制芯材的弯曲刚性、扭曲刚性，能够使得钢制芯材的翘曲、弯曲、扭曲难以产生。另外，补强板被重叠并焊接到作为钢制芯材使用的H型钢的两端部的翼缘的外表面，将上述补强板仅向压曲限制构件之中插入规定尺寸L，因此能够在保证作为轴向屈服型弹塑性滞后支撑件发挥性能的同时实现防止H型钢在压曲限制构件的端部附近塑化以及防止压曲。

另外，当补强板向压曲限制构件侵入的侵入量L为小于2B以及2H时，钢制芯材有可能会在补强板端部附近大幅折曲，产生大的弯矩，压缩轴向力降低。

此外，补强板向压曲限制构件侵入的侵入量L被设定为不超过3B以及3H的范围，这是为了避免应变由于H型钢的塑化部分(没有被补强板补强的部分)的长度变短而集中从而较少的反复次数就会断裂。

对于本发明的轴向屈服型弹塑性滞后支撑件而言，优选与上述H型钢的上述腹板相接连的上述未粘结层的厚度比与上述翼缘相接连的上述未粘结层的厚度薄。

H型钢的腹板比翼缘薄，因此当压缩轴向力作用时，腹板容易局部压曲。通过使与腹板相接连的未粘结层比与翼缘相接连的未粘结层薄，能够避免腹板的局部压曲。

另外，上述压曲限制构件优选由混凝土或者砂浆形成。

本发明的减振钢架结构物具备：柱；梁，其架设在上述柱上，将负荷传递至上述柱；以及本发明的轴向屈服型弹塑性滞后支撑件，其设置在上述柱与上述梁之间。由此，能够提高钢架结构物的减振性能。

发明效果